随着手机、微型相机等便携式设备的不断普及,随见随拍已变成一种社会潮流。由于这种拍摄方式没有专业摄像设备的支持,会使拍摄的视频出现明显的抖动问题,最终影响视频的观看和进一步处理。消除视频中抖动,即视频稳像技术,已经成为视频图像处理中重要的研究问题。本文主要研究视频稳像中基于特征轨迹优化的电子稳像算法。主要工作包括:(1)研究设计了一种基于SURF的特征轨迹构建算法。首先,分析对比了常用的特征点提取算法,确定以SURF算法提取特征点。接着,分析总结了常用K邻近距离比值法的不足,并在此基础上设计了一种基于双阈值约束和双向检测的K邻近距离比值法,提高了特征点粗匹配的准确度。然后,以标准RANSAC算法为基础分析设计了一种基于最小距离偏差和分块处理的RANSAC算法,算法不仅提高了匹配对的精度,而且可以处理存在多平面的图像。最后,在上述研究的基础上设计了一种鲁棒的特征轨迹构造算法。(2)研究设计了一种基于特征轨迹优化的运动优化算法。首先,在目标函数设计中分析总结了前人工作的不足,并在此基础上初步设计了一种可以关联运动平滑与运动补偿的优化方案。接着,对目标函数中特征轨迹平滑约束与空间约束进行了深入的研究,最终制定了一套完整的运动优化方案。(3)研究设计了一种基于特征轨迹优化的电子稳像系统。首先,在特征轨迹构造算法和特征轨迹优化算法的基础上利用分段处理的思想对稳像系统进行了设计,提高了系统的执行效率。然后,对系统进行模块划分和类设计与实现。最后,对研究设计的算法进行了实验对比。理论分析和实验结果表明,本文研究成果在一定程度上解决了视频图像序列中存在的抖动问题。